北京
“人类意识”被认为是科学前沿的未解难题之一，DNA双螺旋结构和中心法则提出者认为“屏状核是意识产生的关键区域”。近期，由中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心牵头的团队发现，猕猴与啮齿类动物屏状核的结构、细胞类型和分布存在显著性差异。
这一成果为理解人类意识产生的进化机制提供了新的研究思路。
屏状核是位于大脑中的一层薄片状灰质结构。团队研究表明，猕猴屏状核与小脑外所有皮层脑区和皮层下核团相连，是大脑的连接中枢，并且屏状核内部在前后轴方向存在广泛联系，为灵长类意识的产生提供了多模态信息整合的基础。
通过空间转录组技术，研究团队成功破解猕猴屏状核的边界“密码”。猕猴屏状核具有显著不同于周围脑区的特殊标记基因，如SYNPR、NR4A2、NTNG2等，可用来精准勾勒出屏状核的物理边界。在屏状核腹内侧，团队发现了一个全新区域RBC，该区域富含CPLX3、SULF1、CABP7等独特基因，将屏状核与周边脑区背侧内嗅核隔开。猕猴屏状核这些结构与啮齿类动物的屏状核明显不同，这为理解意识的进化机制提供了线索。
▲猕猴屏状核精准边界确定及特征基因分子指纹。（A）猕猴屏状核与周围组织的特征性基因表达；（B）猕猴屏状核与其周围组织的边界示意图；（C）猕猴屏状核特异性基因表达谱
据介绍，团队绘制了猕猴屏状核各细胞类型的精细空间分布特征，并且与屏状核神经元投射信息相结合，发现屏状核不同区域在兴奋性神经元的组成比例上存在明显差异。而且，同一个屏状核局部区域连接的皮层和皮层下核团经常具有类似的功能。
此外，团队将猕猴屏状核中富集的GNB4神经元与小鼠相应类型神经元进行了精细比较，发现在猕猴屏状核中呈区域特异性分布的GNB4神经元为猕猴特有的细胞类型。这表明，在进化过程中，猕猴屏状核演化出了灵长类特异的细胞类型，分布在屏状核内特定区域，参与特定的大脑功能。
来源：新华社
责任编辑：王颖
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